SpaceX世界最強火箭商業首飛成功！首次實現三箭回收壯舉

發射升空的獵鷹重型火箭（來源：SpaceX）

北京時間今天6時35分，在佛羅里達州肯尼迪航天中心的39號發射場，現役運載能力最強的火箭——SpaceX公司的獵鷹重型火箭（Falcon Heavy）成功進行首次商業發射，將重達6.5噸的沙烏地阿拉伯通訊衛星Arabsat 6A送往地球同步軌道，並首次完成三枚一級火箭全部成功回收的壯舉。

撰文 | 吳非

發射現場

6時35分，獵鷹重型火箭點火起飛。

點火7分52秒後，兩枚推進器準確降落在卡納維爾角空軍基地。

點火9分48秒後，在第一次試射中回收失敗的芯級火箭準確降落在大西洋的「Of Course I Still Love You」平台。（不過由於信號不穩定，圍觀群眾未能第一時間看到降落的畫面，只能通過控制室的歡呼聲判斷回收成功）

隨即信號恢復，火箭準確停在回收平台上。

升空34分鐘後，衛星如期進入地球同步軌道，獵鷹重型火箭的首次商業發射宣告成功。

此次任務原計劃於北京時間11日早晨發射，但因風力條件不合適而推遲。執行這次任務的獵鷹重型火箭高達70米，由27台梅林火箭發動機推動，是當今運載能力最強的火箭。其近地軌道的最大推力可達63噸——作為對比，除了獵鷹重型火箭，目前沒有任何一枚火箭的推力能達到30噸。

Arabsat公司的首席執行官Khalid Balkheyour表示，獵鷹重型火箭提供的額外推力，將衛星的預期壽命由通常的15年提升至18~20年，這正是他們在幾經猶豫後最終決定使用獵鷹重型火箭的原因。

獵鷹重型火箭的另一個優勢是價格。藉助於模塊化的設計思路，獵鷹系列火箭將太空艙送入預定軌道後，其一級推升火箭可返回降落至預定地點，從而實現回收再利用。通過這種技術，SpaceX成功將火箭發射的成本大幅縮減。獵鷹重型火箭的單次發射報價為9000萬美元，相比之下，NASA使用的德爾塔4型火箭高達3.36億美元。從單位質量載荷成本看，獵鷹重型火箭更是只有後者的十分之一。

最強火箭

獵鷹重型火箭的首飛同樣令人印象深刻。去年2月，在同一塊發射場，獵鷹重型火箭將SpaceX首席執行官埃隆·馬斯克的一輛櫻桃紅色Roadster跑車射向地球-火星軌道，一同上天的還有坐在駕駛座上的假人Starman。

發射幾近完美，但美中不足的是，第一次發射的火箭回收過程出了些許差錯。

按照計劃，獵鷹重型火箭的3枚一級火箭（一枚芯級火箭和兩枚助推器）將在發射後分別在指定地點軟著陸並被回收。結果，兩枚助推器在卡納維爾角空軍基地成功降落，而計劃在大西洋海上平台降落的芯級火箭卻因為發動機未能正常啟動而高速撞向海面，回收失敗。

與一年前的測試發射相比，此次正式商業發射使用了全新的block 5版推進器，它們產生的推力達2550噸，比第一次發射提升了近10%。新版火箭的使用次數也得到大幅提升。馬斯克稱，經回收的一級火箭可以連續使用10次，這進一步降低了火箭的發射成本。

市場前景

儘管實力強勁，但令人意外的是，錯過最佳時機的獵鷹重型火箭的市場前景卻不如預期。當馬斯克在8年前雄心勃勃地宣布獵鷹重型火箭的建造計劃時，他期待獵鷹重型能與獵鷹9號並駕齊驅、各佔一半的市場。然而，當獵鷹9號在2018年執行了20次發射任務，獵鷹重型火箭才姍姍來遲，在同期只進行了一次測試。

目前，除了剛剛發射的Arabsat 6A，獵鷹重型火箭近期的發射計劃只有美國空軍的空間測試計劃-2（STP-2）任務，這次任務將一次性發射25顆衛星。此外，SpaceX還簽下了3份使用獵鷹重型火箭的商業合同，分別為美國空軍的AFSPC-52衛星、瑞典衛星通信公司Ovzon以及美國衛星通訊公司Viasat的發射任務。這三次發射將在2020-2022年間進行。但相較於同門「前輩」一年20次的發射頻率，獵鷹重型火箭的市場佔有率顯然不及預期。

這種窘境的出現，一方面是由於推力較小的其他火箭足以執行一般的衛星發射任務，獵鷹重型火箭在商業發射中難以體現出優勢。另一方面，在獵鷹重型火箭建造期間，獵鷹9號在近地軌道的最大運力已經從最初的10噸提升至近23噸，其他商業火箭公司也開始崛起。再加上獵鷹重型火箭延期完工，2017年，此前簽下的訂單相繼轉移至獵鷹9號和歐洲的商業火箭公司。

不過，在一些政府及軍方任務中，獵鷹重型火箭有望一展身手。就在上個月，NASA局長吉姆·布萊登斯廷（Jim Bridenstine）公開表示，由於原先計劃用於發射月球探測器的太空發射系統（SLS）遲遲未能完工，為確保在2024年送宇航員重返地球，NASA正考慮使用商業火箭替代SLS。而執行月球之旅呼聲最高的候選，就是當前運力最強的獵鷹重型火箭。今天這次成功發射，無疑為SpaceX在這場競爭中增添了一枚砝碼。

SLS概念圖（來源：NASA）

在獵鷹重型火箭首次發射前，馬斯克已經開始測試最強的新一代火箭——大型獵鷹火箭（BFR）了。根據2018年公布的最新數據，這將是一枚高105米、近地運載能力達100噸的龐然大物。儘管這與最初300噸推力的設計藍圖相距甚遠，但仍將是遠超當今所有火箭的巨無霸。大型獵鷹火箭不僅將成為馬斯克火星夢的載體，還可能用於民航事業，讓人類在80分鐘內環遊地球。從今天的獵鷹重型火箭，到未來更強大的新型火箭，可以預見的是，人類的航天夢將隨著雄心與技術的發展逐漸豐滿。

《環球科學》2019年4月刊現已上市

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！